CN1092572C - 感热头驱动电路 - Google Patents

Abstract

一种头驱动电路，将打印元件分为两组A和B，处于打印状态的组A施加以驱动电压E，处于非打印状态的组B施加以小于E的预定电压e。A组中有一个打印元件接地以连接打印操作。该电路包括一个电压保持装置，以便当非打印状态组B上的电压发生变化时，使之保持为e。

Description

感热头驱动电路

本发明的技术背景

本发明涉及热感记录装置及类似装置中使用的感热头，以及该头的头驱动电路。

本发明的背景技术

图1示出常规交替引线型感热头结构的示意图，例如，连接到电源的电源侧导体每隔一个导体分成两组，依次切换这些分开的导体以便连到该电源，从而驱动热阻部件。参考标号1表示热阻部件，参考标号2表示驱动IC，参考标号31、32、…、3m表示第一引线导体，参考标号41、42、…、4m表示第二引线导体。另外，参考标号5A表示第一选择线，参考标号5B表示第二选择线，参考标号61、62、…、6n表示第三引线导体，符号＂E＂是电源，符号＂SW＂表示转换开关，符号D1、D2、…、Dn是二极管。在该感热头中，热阻部件1以直线形式形成在陶瓷衬底上。与该热阻部件1接触并沿垂直于该热阻部件1方向设置在驱动IC2一侧的第三引线导体6。设置在二极管D一侧的第一和第二引线导体3、4等间隔交替地排列。由第三引线导体6和第一和第二引线导体3、4将热阻部件1分成段以形成多个热阻元件“R₁”、“R₂”、“R₃”。另外，第一和第二引线导体3、4经二极管D连接到第一选择线5A和第二选择线5B。转换开关SW切换电源E和这些选择线5A、5B，以便与这些元件连接。另外，第三引线导体6连接到驱动IC2的相应开关“S₁”、“S₂”，…，“S_n”。

当用该感热头进行记录操作时，由控制单元(未示出)在预选定时切换该转换开关，在第一定时，第一选择线5A接到电源E；在第二定时，第二选择线5B接到电源E。这样，转换开关SW可执行两种模式。在这两种模式中，驱动IC₂中的开关S₁、S₂，…，S_n由控制单元控制在ON/OFF状态，以根据所读数据向各个热阻元件供电。

在该附图中，例如，当与热阻元件R₁相对应的记录数据(Um)是ON时，控制单元使S₁闭合，并将转换开关SW切换到触点A侧。因此，来自电源E的电流可经第一选择线5A、第一引线导体31、二极管D1、热阻元件R1、和第三引线导体61流入热阻元件R1，以便对该热阻元件R1加热。此时，当开关S2闭合时，来自电源E的电流可经与上述路径相似的路径和第三引线导体62流入热阻元件R2，这样热阻元件R2加热。此外，当热阻元件R3必须被加热时，开关S2闭合并且转换开关SW切换到触点B一侧。因此，来自电源E的电流可经第二选择线5B、第二引线导体41、二极管D2、和第三引线导体62流入热阻元件R3，以便向该热阻元件R3供电而对其加热。

换句话说，当对1线进行记录操作时，控制单元(未示出)将针对1线的记录数据分成由与连接到第一选择线5A的第一引线导体31至3m两侧接触的A组热阻元件处理的记录数据，和由与连接到第二选择线5B的第二引线导体41至4m两侧接触的B组热阻元件处理的记录数据。然后，控制单元控制转换开关SW将第一选择线5A连接到电源E，并进一步将A组记录数据传送到驱动IC2，以便接通/断开开关S1至Sn。结果是，由A组的记录数据指定为“打印ON”的A组的元件被加热。在下一定时，转换开关SW被切换，以便第二选择线5B接到电源E。控制单元也使B组记录数据转变为驱动IC₂，转换ON/OFF，使开关S1转换到以使B线热阻元件工作，从而完成线1的记录操作。

在这样一种感热头的情况下，需要二极管D1至Dn，以避免用来向预选热阻元件供电的电流进入其它热阻元件。这样使制造成本增加，并几乎不能制成紧凑的感热头。

因此，为消除这些问题，如图2所示，已经提出一种象感热头(即所谓的“无二极管型感热头”)那样为第一和第二选择线设置联锁开关，并当一条选择线连接到电源E时，另一条选择线接地，所以在这个热阻头的第一和第二选择线5A和5B中不必有二极管。根据这种感热头，由i2表示的多余电流不集中到由记录数据设定为“打印ON”的热阻元件。另外，可降低制造成本，并且由于不采用二极管故此可制造紧凑的感热头。

现在假设电源电压是＂E＂，地电位是＂0＂，每个热阻元件的阻值是＂R＂，并且，热阻元件R₂被指定为“打印ON”，流入R₂的电流为E/R。然后，该电流的打印能量值变成(E×E)/R。流入到指定“打印OFF”的热阻元件中的电流为E/2R。然后，该电流的打印能量值变成(E×E)4R。这种情况下，以指定打印OFF的热阻元件的打印能量(E×E/4R)不能在热感记录纸上给出任何变化的方式设定电源电压E和热阻元件阻值R。

在上面说明的示于图2而常规感热头中，最初加热的热阻元件的打印能量值与另一个热阻元件的打印能量值之比是4∶1。然而，存在着4∶1的比例相对较小的缺点。换句话说，当设定打印OFF的热阻元件的打印能量降低以防止彩色打印操作时，另一个所加热的热阻元件的打印能量短路。反之，当所加热的热阻元件的打印能量足够大时，另一个未加热的热阻元件的打印能量相对增加。结果是，由于该相对大的打印能量将对热存储产生不利影响，即使不进行彩色打印操作，仍存在另一个需要对阻值非常准确的管理和控制的缺点。

鉴于上述情况提出了本发明，并提出这样一种感热头，其二极管不在第一和第二选择线中，那么，加到指定打印OFF热阻元件上的能量被减到非常小的值。

本发明的内容

根据本发明的感热头是这样配置的，其中安装有电位施加装置，当驱动第一选择线和第二选择线之一接到电源E上时，将除0外的预定电位施加到另一条选择线。

由于在驱动一条选择线时，将除0外的预选电位施加到了另一条选择线，故此可减小流入指定“打印OFF”的热阻元件中的电流。因此，可减小加到热阻元件上的电流。

另外，根据本发明打印头的头驱动电路是这样设计的：一种头驱动电路，其中当电流流入时实施打印操作的彼此连接的多个打印元件被分为两组(A和B)，当属于打印元件组(A)的打印元件处于打印操作的状态时，另一组(B)的打印元件即被置于非打印状态，其中提供一电压源对处于打印状态下的一组(A)的各打印元件提供驱动电压“E”，而对另一组(B)处于非打印状态下的各打印元件提供比所述驱动电压“E”小的电压“e”；以及在打印状态下的一组(A)中一指定打印元件被接地以使依据所述电压E的电流流入所述打印元件以连接打印操作；其特征在于所述电压源包括将处于非打印状态的打印元件组(B)的电压保持为“e”的电压保持装置，所述电压保持装置包括将流入处于非打印状态的打印元件组(B)的电流减弱的辅助电源(A，B)以及将电流加到处于非打印状态的打印元件组(B)的辅助电源(A，B)，且当该组(B)打印元件的电压由预定电压“e”改变时，所述辅助电源(A，B)被激励以将施加在所述打印元件组的电压保持为“e”。

另外，根据本发明的头驱动电路是这样设计的：多个相互连接的打印元件至少分成两组，打印信号和电能提供给每组打印元件以进行打印操作，提供给未处在驱动状态下的一组打印元件的能量根据另一组被驱动打印元件组的打印驱动数量变化，并在至少一组打印元件进行打印操作的同时，将另一组打印元件的能量设定到预选值。

附图的简要说明

图1是常规交替引线型感热头结构的示意图；

图2是另一种常规无二极管型感热头的示意图；

图3是根据本发明第一实施例的感热头结构的接线图；

图4是根据本发明感热头的电压和电流接线图；

图5是本发明第二实施例的示意图；

图6A和6B是本发明第二实施例的等效电路图；

图7是第二实施例中电压/电流特性的说明性示意图；

图8是根据本发明第三实施例的感热头驱动电路的结构图；

图9是图8所示辅助电源的结构图；

图10是根据本发明第四实施例的打印头驱动电路的结构图；

图11是图10的双向开关实例的说明性示意图；

图12是根据本发明第五实施例的感热头驱动电路的结构图；

图13是根据本发明第六实施例的感热头电源的结构图；

图14是图13的感热头电源的控制说明性示意图；

图15是图13的感热头电源的另一个控制说明性示意图；

图16是根据本发明第七实施例的感热头电源的结构图；和

图17是根据本发明第四实施例的感热头电源的结构图。

本发明的实施方式

现在参考附图更详细地描述根据本发明的感热头。

图3是根据本发明第一实施例的感热头的配置接线图。应该理解，在上面说明的常规感热头中所使用的相同参考标号将用来表示该感热头中相同或相似的电路元件。图3中，参考标号7表示起电位施加装置作用的恒压电路，符号SW1和SW2表示转换开关，参考标号8是控制单元。

恒压电路7是一个其电压值＂e＂小于电源E的电压值V的恒压电路。转换开关SW2的配置方式是使与通过转换开关SW1连接到电源E正极性端的选择线5不同的另一条选择线连接到该恒压电路7的正极性端。

接下来，将描述根据本发明的感热头中进行的记录操作。

与上述常规感热头类似，当本发明的感热头进行记录操作时，控制单元8将针对1线的记录数据分成由与连接到第一选择线5A的第一引线导体3两侧接触的A相热阻元件处理的A组记录数据，和由与连接到第二选择线5B的第二引线导体4两侧接触的B组热阻元件处理的B组记录数据。在第一定时，控制单元8控制转换开关SW1将第一选择线5A连接到电源E，并进一步将A组记录数据传送到驱动IC2，以便接通/断开开关S。结果是，A组热阻元件加热。在第二定时，在预选定时切换转换开关SW1，以使第二选择线5B连接到电源E。并且，控制单元将B相记录数据传送到驱动IC2，以便接通/断开开关S1至Sn，加热B相热阻元件，从而完成针对1线的记录操作。

在由与连到第一选择线5A的第一引线导体3两侧接触的A相热阻元件进行记录的情况下，根据本发明的感热头控制装置8控制转换开关SW2将第二选择线5B连接到恒压电路7，以使电位＂e＂施加到第二选择线5B。当由B相热阻元件进行记录操作时，该感热头的控制装置8控制开关SW2将第一选择线5A连接到恒压电路7，以使电位＂e＂施加到第一选择线5A，即第一引线导体组。也就是说，控制装置8以这样一种方式工作：当转换开关SW1和SW2相互同步切换，以便选择这些选择线的任何一条用于打印操作时，要将预定电位施加到另一条选择线。

图4是根据本发明感热头的电压和电流的接线图。该图中，所示出的状态是仅加热属于第一选择线5A的热阻元件组。具体地讲，第一选择线5A通过SW1与电源E连接，而第二选择线5B通过SW2与恒压电路7连接。因此，接点“a”、“f”和“k”被施加电位“E”，而接点“c”和“h”被施加电位“e”。

附带说明，接点“b”“d”和“j”通过第三引线导体6与驱动IC2内的各开关连接，但在本图中这些细节被省略了。

现在假设驱动IC2中采用的开关Si闭合。此时，所加热的热阻元件对应于R5。电源E和接地端分别连接到该热阻元件R5两端的接点＂f＂和＂g＂。该＂f＂和＂g＂段之间的电位差为E，因此电流i1＝E/R可经热阻元件R5流动。

另外，由恒压电路6产生的电位＂e＂施加到＂a＂至＂c＂段、另一＂f＂至＂c＂段、另一＂k＂至＂h＂段......。由于E)e，其电位差变为E-e。电流i2＝(E-e)/2r可在相应区段内经热阻元件(R1，R2)、(R3，R4)、(R7，R8)、……流动。此外，接地端和恒压电路6连接到与所加热的热阻元件R5相邻的热阻元件R6两端的接点＂g＂和＂h＂，使该＂g＂和＂h＂段之间产生电位差＂e＂。结果是，电流i3＝e/R经热阻元件R6流动。

现在，为增加所加热的热阻元件(图中的R5)的热辐射值与其它热阻元件(图中的R1、R2、R3、R4、R6、R7、…)的热辐射值之间的差，以这样一种方式将恒流电路6的电压＂e＂规定在0＜e＜E的范围内：即相对于经所加热的热阻元件(R5)流动的电流i1，使经与该热阻元件(R5)相邻的热阻元件(R6)流动的电流i3和经其它热阻元件流动的电流i2两者变小。

面所说明的常规无二极管型感热头的情况等同于该恒压电路6的电压＂e＂设定为0的情况。这种情况下，如前所述，i3＝0，i2＝E/2R。反之，根据本发明，将预选电位施加到所使用的与打印操作无关的选择线，以降低环流(i2、i3)。

根据本发明，以使i2＝i3的方式设定恒压电路6的电压＂e＂。因此，降低了由未用于彩色打印操作的热阻元件施加的能量(能耗)。换句话说，当用上面说明的公式替代入等式i2＝i3时，得出(E-e)/2R＝e/R，简化该公式得出e＝1/3×E。因此，由于恒压电路6的电压＂e＂设定为电源电压E的1/3，未加热的热阻元件的打印能量变为i2×i2×R＝1/9×(E×E)/R，以使该打印能量能可相对于所加热的热阻元件的打印能量((E×E)/R)减小到1/9。这种情况下，可使恒定电流经未加热的热阻元件流动，而与未加热的热阻元件是否与所加热的热阻元件相邻的情况无关。当进行热阻元件的温度控制时，可简化该控制操作。

图5是本发明第二实施例的电路图。下面给出该第二实施例与第一实施例的不同点。即，在预选时刻切换第一转换开关SW1，以使第一和第二选择线依次连接到电源E。与此同时，与第一转换开关SW1的切换操作同步切换第二转换开关SW2，以使另一条选择线5经一电阻器Rx接地。另外，当由A组热阻元件进行记录操作时，第二选择线5B经电阻器Rx接地。

6A和6B是当第一选择线5a处在通电状态下，并且第二选择线5b经电阻器Rx接地以建立A组热阻元件驱动状态时的等效电路。该图中所示的符号R(ON)表示指定为“ON”的所有热阻元件(即图6B中所示的R3、R4、R8)的复合电阻值。符号R(ON)杠表示与所加热的热阻元件相邻的并指定为“打印OFF”的热阻元件(即图6B中的R2、R5、R9)的复合电阻值。符号R(OFF)表示未与所加热的热阻元件相邻的热阻元件(即图6B中所示的R1、R6、R7、R10、R11、R12)的复合电阻值。现在假设经复合电阻值R(OFF)和R(ON)杠流动的电流是I1、I2；所有热阻元件的数量为N；所加热的热阻元件的数量为Non；相应热阻元件的阻值为R，上述R(OFF)和R(ON)杠由下面的等式表示。 $R\left(\mathrm{OFF}\right)=\frac{2R}{\frac{N}{2}-\mathrm{Non}}=\frac{4R}{N-2\mathrm{Non}}---------\left(1\right)$ $\stackrel{\‾}{R\left(\mathrm{ON}\right)}=\frac{R}{\mathrm{Non}}------\left(2\right)$

使用等式(1)和(2)，可用下面的等式表示经与所加热的热阻元件相邻的一个热阻元件流动的电流In，即经一个R(ON)杠流动的电流，和经一个未加热的热阻元件流动的另一路电流Ie，即经一个R(OFF)流动的电流： $\mathrm{In}=\frac{I_2}{\mathrm{Non}}$ $=\frac{1}{\mathrm{Non}}\×\frac{E}{\frac{4R}{N-2\mathrm{Non}}+\frac{R\·\mathrm{Rx}}{R+\mathrm{Non}\·\mathrm{Rx}}}\×\frac{\mathrm{Rx}}{R+\mathrm{Non}\·\mathrm{Rx}}-------\left(3\right)$ $\mathrm{Ie}=\frac{E}{\frac{4R}{N-2\mathrm{Non}}+\frac{R\·\mathrm{Rx}}{R+\mathrm{Non}\·\mathrm{Rx}}}\×\frac{2}{N-2\mathrm{Non}}-----\left(4\right)$

现在，当将值已经被确定的电源电压E、热阻元件的阻值R、感热头的热阻元件数量N、和任意电阻元件Rx的阻值代入上面的计算公式(3)和(4)时，经未加热的热阻元件流动的电流In、Ie与所加热的热阻元件数量Non之间的关系在图7中表示。如该图中所示，存在这样一种特性：即电流Ie相对于Non的增加而简单地增加，而电流In则简单地降低，另外经相应的未加热的热阻元件流动的电流将随该热阻元件的数量Non与感热头中采用的全部热阻元件的数量Non比例(即，打印比)而变化。因此，当电阻器Rx的阻值确定时，将阻值Rx代入上述公式(3)和(4)以获得电流Ie和In的变化图，从该变化图可获得阻值Rx的最佳值。

在上述图2中的常规型感热头中，设定Rx＝0，以使Ie＝E/2R和In＝0，而与打印比无关。在第一实施例中，通过电位施加装置将电流Ie和In设定为E/3R而与打印比无关。应该指出，虽然图7的纵坐标表示电流值，由于假设相应热阻元件的阻值为R，经平方的电流值可表示该打印能量比。即，假设将用于打印输出的热阻元件(图6B中的R3、R4、R8)的打印能量设定为1，在图2中的常规型感热头中，当Rx＝0时，相热阻元件(图6B中的R2、R5、R7)的打印能量为1/4，并且其它热阻元件的打印能量为0。在第一实施例中，这些传至除被加热的元件外的元件的能量值变为1/9。在第二实施例中，通过正确选择阻值Rx可设定不应被加热的热阻元件的能量至少小于1/4。这种情况下，Rx的值根据打印比变化，以使所加热的热阻元件的打印能量和未加热的热阻元件的能量之差可一直较大。

如本发明的第二实施例，与激励组不同的其余的组经电阻器Rx接地，以便由该电阻器Rx在非激励组中产生具有较大值的电位。在非激励组具有较大值的电位可降低影响本来不应加热的热阻元件的漏电流。

下来将描述根据本发明打印头的头驱动电路。

首先，参考图8说明根据本发明第三实施例的头驱动电路的原理。

图8所示，假设驱动电位E施加到第一选择线5A，而由辅助电源B获得的电位e被施加到第二选择线5B，以使A组处于驱动状态下。在本图中，第三引线导体62通过驱动IC₂(未示出)内的开关S₂接地，只有热阻元件R₃被加热。电流i1流入元件R₃，电流i3流入与元件R₃相邻的R₂，而电流i2流入其余的元件R₄，R₅…。在此情况下，为使加给除元件R3以外的各元件的能量均衡，电流i2可等于电流i3。

对于i2，i2＝(E-e)/(r4+r5)＝(E-e)/(r6+r7)

对于i3，i3＝e/r2

注意：符号“E”代表驱动组的驱动电位，符号e代表不同于驱动组的组的电位，而r4、r5、r6、r7代表热组元件。

因此，e/r2＝(E-e)/2*r2(假设相应感热打印元件的阻值彼此相同)。得出下式e＝E/3。

驱动电源的1/3电位可施加到第二选择线5B。

该指出，在该打印头中，以A组和B组交替和依次切换到驱动组电位和非驱动组的方式进行打印操作。图8所示的开关sw1和sw2是联锁开关，用于进行上述转换操作。

上所述，根据本发明的打印头，由于将非驱动组电位设定为驱动组电位的1/3，给予未驱动用于打印操作的感热打印元件的能量可为常数。对给予未被驱动用于打印操作的相应感热打印元件的能量规定如下：如果每个感热打印元件的阻值等于r，则(E/3×E/3)/r＝1/9×(E×E/r)。

因此，与打印操作期间施加到被驱动的感热打印元件的能量值(E×E/r)相比，该能量值变为1/9。如上所述，根据本发明，可将施加到被驱动用于打印操作的感热打印元件的能量与施加到未被驱动用打印操作的感热打印元件的能量之比设定为1/9，以便可使打印密度的控制来得容易。

另一方面，驱动该打印头时，根据被驱动的感热打印元件的数目电流i3的总值将超过电流i2的总值。当被驱动元件的数量较小，即环流i2的总值大于电流i3的总值时，该电流的大部分离流入第二选择线5B。反之，当被驱动的元件数量超过所规定的驱动元件数量，以使电流i3的总值超过环流i2的总值时，从第二选择线5B流出的电流将变大。因此，当驱动该打印头时，希望采用这样一种能够有效地使该电流流入和流出的电源。

图8中所示的感热头电源10的辅助电源＂A＂和辅助电源＂B＂代表该电源的一个实例。当相应感热头的A组和B组设定为非驱动状态时，这两辅助电源＂A＂和＂B＂将第一选择5A和第二选择线5B保持在预定电位“e”。这种情况下，当设定A组为驱动状态时，连到第一选择5A的辅助电源A进入无效操作，而当设定B组为驱动状态时，连到第二选择线5B的辅助电源B进入无效操作。应该指出，任何一个辅助电源A和B可按相同结构配置。

图9是表示这些辅助电源一种结构实例的说明示意图。如图8所示，当A组为驱动状态时，连到第二选择线5B的辅助的电源B进入工作状态。此时，图9所示的辅助电源B的输出端以使第二选择线5B保持电位＂e＂的方式工作。

在A组中被驱动的感热打印元件的总数相对小的情况下，即由环流i2使进入第二选择线5B的电流值增加的情况下，图9的辅助电源输出端的电位将增加。反之，当被驱动的感热打印元件的总数较大时，由于反相电流从第二选择线5B流出，辅助电源输出端的电位将降低。

在前一种情况下，一个ON信号从图9的控制电路送到第二晶体管T2，以使由线圈L1和电容器C1组成的LC电路放电，从而使其输出端部分的电位近似设定为＂e＂。在后一种情况下，一个ON信号提供给第一晶体管T1，以使LC电路充电，从而使其输出端部分的电位保持在＂e＂。应该指出，虽然图9中未示出，该辅助电源的输出反馈到控制单元，并响应该输出中的变化自动控制第一和第二晶体管T1和T2。

还应指出，由于与辅助电源B具有相同结构的辅助电源A的控制电路向第一和第二晶体管T1和T2提供一个OFF信号，连到与驱动组对应的A组的辅助电源A进入非操作状态。

图10是涉及本发明第四实施例的感热头驱动电路另一个实例的说明示意图。当驱动属于感热头A组的感热打印元件时，用于产生电位的驱动电源通过sw1连到第一选择5A，用于产生电位＂e＂的辅助电源通过sw4连到第二选择线5B。同样，当驱动属于感热头B组的感热打印元件时，用于产生电位V的驱动电源通过sw2连到第二选择线5B，用于产生电位＂e＂的辅助电源通过sw3连到第一选择线5A。

这种情况下，由于辅助电源具备电流输入和电流输出两种作用，连接到与辅助相的电源的开关sw3和sw4最好为双向开关。然而，具有机械触点的普通双向开关，例如，继电器或类似设备几乎不能用于通过交替切换A相和B相进行打印操作的感热头中。这是由于A相和B相应该迅速地切换，以便进行高速打印操作。

因此，在该实施例的装置中，采用如图11所示的双向开关。该双向开关的所需条件如下：a)当辅助电源进入操作状态时，该双向开关可使电流在两个方向流动。b)当辅助电源进入无效状态时，即使从电路上看该开关未完全断开，该开关可阻止电流从驱动电源流向辅助电源。当双向开关sw3(sw4)接通以便将图10的辅助电源连到对应的第一(第二)选择线时，图11的控制信号被设定为低电位。然后，晶体管T3截止。因此，如果辅助电源的电位高于第一(第二)选择线的电位，该电流则可经二极管D2从辅助电源提供给第一(第二)选择线。反之，如果辅助电源的电位低于第一(第二)选择的电位，比较器CP的输出则变成高电位，以使FET导通。因此，电流从处在高电位的第一(第二)选择线流向辅助电源。

双向开关sw3(sw4)截止从而从相应的第一(第二)选择线分离该辅助电源的情况下，图11的控制信号设定到高电位。此时，晶体管T3导通，比较器CP的输出一直处在低电位。结果是，由于FET保持在截止状态，不产生流向辅助电源的电流。应该指出，即使图10所示双向开关sw3处在断开状态，从电路上看，图11的双向开关可将辅助电源与第一选择5A连接。然而，由于辅助电源的电位＂e＂低于驱动电源的电位E，图1的FET为截止，如上所述无电流从辅助电源流向第一选择线5A，也无电流从第一选择线5A流向辅助电源。换句话说，等效于双向开关SW3在电路上断开。

现在，参考图12说明根据本发明第五实施例的头驱动电路。图12的头驱动电路除感热头电源10外基本上与图10中的相同，因此下面仅对感热头电源10进行描述。

图12所示的感热头电源10代表该电源的一个实例。该感热头电源10是这样配置的：采用在输出级装配有功率放大器的运算放大器OP，并给出电压反馈以使输出电压变成辅助电压“e”。

参考电压＂e＂(辅助电压目标值)施加到运算放大器OP的非倒相输入端。另一方面，由两个晶体管T1和T2组成的功率放大器装置的输出＂e0＂(待控制的辅助电压值)直接反馈到倒相输入端。因此，在该电路中进行＂e0＝e＂这样的控制。

如图12所示，现在假设被驱动的感热打印元件总数较小并且流入第二选择线5B的电流值增加，通过第二晶体管T2，更大电流流入地，以使输出电压＂e0＂近似参考电压＂e＂。反之，当从第二选择线5B(总电流i3)流出的总电流增加时，通过第一晶体管T1，更大的电流流入第二选择线5B，以使输出电压＂e0＂近似参考电压“e”。

根据图12所示的方法，可使其配置简化并达到更好的输出稳定性。该方法适用于驱动具有相对小数量的感热打印元件的打印头的情况。

图13是该感热头电源第六实施例的电路图。在该方法中，开关驱动响应输出电压“e0”中的变化接通/断开，以使输出级的RC电路充电/放电。

参考电压“e”施加到比较器CP3的倒相输入端，输出电压“e0”提供给其非倒相输入端。由电阻器R3和电容器C2组成的积分电路连接到该比较器CP3的输出级，以便产生输出＂ef＂。另外，具有如图14中“e1”的周期＂T＂和峰值＂△V1＂的锯齿波提供给比较器CP1的倒相输入端。如图14中＂e2＂所示的具有周期＂T＂和在V和△V2之间变化的峰值的另一锯齿波提供给比较器CP2的倒相输入端。然后，积分电路的上述输出＂ef＂提供给比较器CP1和CP2的非倒相输入端。

当非驱动状态下的选择线5的输出“e0”小于连到比较器CP3的倒相输入端的参考电压“e”，即从非驱动选择线流出的电流增加时，比较器CP3的输出变为0(零)。因此，连到该输出端，由电阻器R3和电容器C2组成的积分电路的输出“ef”降低到0(零)。此时，当其变成ef(△V1时，比较器CP1的输出变成矩形波串，图15所示。此时，该输出“ef”降低，矩形波的宽度变宽。从比较器CP1输出的矩形波变成用于在下一级驱动第一晶体管T1的信号，并使第一晶体管T1仅在图15所示的电位0(零)的ON期间变成导通。因此，来自电源E的电流经第一晶体管T1对由电阻器R1和电容器C1组成的积分电路充电，以使输出“e0”增加。

一方面，当辅助的输出“e0”大于参考电压＂e＂时，即当流入非驱动状态的选择线的电流增加时，比较器CP2可工作。比较器2工作以使由电阻器R2和电容器C1组成的积分电路放电，构成前面说明的比较器C1的对称操作。

如上所述，根据该电路，响应辅助电位的输出“e0”的增加/降低，消除和向其中提供电流，以便输出＂e0＂可保持在确定范围内，该参考电压＂e＂出现在该确定范围的中部。应该指出，上述△V1和△V2的值可以具有这样的值：即(△V1+∈)∶(△V2+∈)＝e∶(V-e)。应指出，符号＂∈＂表示在响应输出＂ef＂中变化的同时第一和第二晶体管T1和T2不导通的不敏感范围的宽度。

根据上述方法，由于仅在饱和区和非导通状态两种情况下控制两个晶体管，损耗将会降低。因此，可驱动比前一种方法具有更多数量打印元件的打印头。

图16是根据本发明第七实施例感热头电源10的电路图。输出“e0”如辅助电位来自第一电感L1和第二电感L2之间的节点。通过接通第一开关SW1可对由电感L1和电容C3组成的LC电路充电，以使输出“e0”增加。另外，通过接通开关SW2可使由电感L2和电容C3组成的另一个LC电路放电，以使输出“e0”降低。因此，由控制电路监视到输出“e0”，并可响应该输出＂e0＂与参考电压“e”之差而接通/断开第一开关SW1和第二开关SW2中的任何一个，以便将输出“e0”维持在预定范围内，参考电压＂e＂出现在该预定范围中部。

应该指出，与前面说明的实施例的电路相比，该电路具有无焦耳热产生部分的优点。因此，即使是在使用具有较大数量打印元件的打印头情况下的流入电流和流出电流之间的差是大的，可采用仅应用于普通功率元件的热耗散装置。此外，当用晶体管构成第一开关SW1和第二开关SW2时，可以使用前面说明的第六实施例中的比较器采用的控制电路。

虽然在上述实施例中已采用分离电感消除电流和引入电流，通过采用图17所示电路可由单个电感完成两种功能。另外，可用电阻器代替图16的电感。

通过前面所详细描述的，根据本发明的感热头，由于不需要带引线导体的二极管，可降低制造成本并可制成紧凑的感热头。此外，未加热的热阻元件的热辐射量进一步降低，并且未加热的热阻元件的热辐射量与所加热的热阻元件的热辐射量之差可基本等于图2中的常规的感热头中未加热的热阻元件的热辐射量与所加热的热阻元件的热辐射量之差。因此，可直接采用装配有二极管的常规感热头中已采用的诸如该电源中的制部件、控制方法、和电路部件。具有可抑制由于改变设计而造成成本增加的优点。另外，根据本发明的第二实施例，可通过仅增加电阻元件以低成本降低未加热的热阻元件的热辐射量。

如前所述，根据本发明，可通过采用相对低成本的电路装置构成打印头的驱动电路。

此外，因为与本发明的感热头相连接的辅助电源具有使电流流入/流出非赋能选择线的功能，使非能选择线的总电流基本保持恒定。

Claims (6)

1.一种头驱动电路，其中当电流流入时实施打印操作的彼此连接的多个打印元件被分为两组(A和B)，当属于打印元件组(A)的打印元件处于打印操作的状态时，另一组(B)的打印元件即被置于非打印状态，其中提供一电压源对处于打印状态下的一组(A)的各打印元件提供驱动电压“E”，而对另一组(B)处于非打印状态下的各打印元件提供比所述驱动电压“E”小的电压“e”；以及在打印状态下的一组(A)中一指定打印元件被接地以使依据所述电压E的电流流入所述打印元件以连接打印操作；其特征在于所述电压源包括将处于非打印状态的打印元件组(B)的电压保持为“e”的电压保持装置，所述电压保持装置包括将流入处于非打印状态的打印元件组(B)的电流减弱的辅助电源(A，B)以及将电流加到处于非打印状态的打印元件组(B)的辅助电源(A，B)，且当该组(B)打印元件的电压由预定电压“e”改变时，所述辅助电源(A，B)被激励以将施加在所述打印元件组的电压保持为“e”。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于所述预定电压e等于所述驱动电压E的三分之一。

3.根据权利要求1所述的头驱动电路，其特征在于所述电压源包括一驱动电压源，其向处于打印状态下的打印元件组A提供驱动电压“E”，以及一辅助电压源(A，B)，其与非打印状态下的打印元件组(B)连接，以施加电流到该组(B)打印元件或减弱流入该组(B)打印元件的电流。

4.根据权利要求3所述的头驱动电路，其特征在于所述辅助电压源设计为每当执行打印操作的打印元件组(A)改变时将与所述辅助电压源连接的另一组(B)的打印元件连续切换到前一组打印元件。

5.根据权利要求1所述的头驱动电路，其特征在于所述电压源包括一第一端，其将驱动电压“E”加到打印操作中的一组打印元件上，以及一第二端，其与另一组处于非打印状态的打印元件相连接；和

其中所述电压保持装置包括将该另一组的打印元件的电压反馈到所述电压源，以将所述第二端的电压变为电压“e”。

6.根据权利要求1所述的一种头驱动电路，其特征在于所述打印元件包括：

以直线形式构成的热阻部件(R1-R8)；一具有与预定间隔的所述热阻部件连接的多个第一导体的第一导体组(31，32)；

一第二导体组(41，42)，其具有与所述热阻部件连接并与所述第一导体组(31，32)的相应的第一导体以预定间隔交替排列的多个第二导体；

一第三导体组(61-64)，其具有在所述第一导体组(31，32)和第二导体组(41，42)之间排列并与所述热阻部件连接的多个第三导体；

其中置于所述第二导体组(41，42)和第三导体组(61，62，63，64)之间的一个热阻区域构成一组打印元件，而置于所述第一导体组(31，32)和第三导体组(61，62，63，64)之间的热阻区域构成一组打印元件。

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